نموذج قرص العسل للبحوث المتعلقة بالسلوك البشري الجماعي
Summary
نقدم هنا، القائم على الحاسوب، وعامل متعدد لعبة العسل، الذي يتيح لتحقيقات تجريبية من الحركة البشرية الجماعية السلوك عن طريق الأسود-دوت-الآلهة على playfield سداسية 2D ظاهري. يمكن تعيين شروط تجريبية مختلفة، مثل حوافز متغيرة في الحقول الهدف أو الرؤية radius،، ويمكن أن يحقق آثارها على سلوك الحركة البشرية.
Abstract
وكثيراً ما يظهر السلوك البشري الجماعي مثل حركة المجموعة الدهشة الأنماط والنظم، مثل ظهور قيادة. الأدب الأخيرة قد كشفت عن أن هذه الأنماط، غالباً ما تظهر على الصعيد العالمي للمجموعة، تستند إلى السلوكيات الفردية المنظمة ذاتيا، والتي تتبع العديد من المعلمات المحلية البسيطة. فهم القوى المحركة للسلوك البشري الجماعي يمكن أن تساعد على تحسين التنسيق والقيادة في سيناريوهات المجموعة والحشد، مثل تحديد وضع مثالي وعدد من مخارج الطوارئ في المباني.
في هذه المقالة، نحن نقدم نموذج تجريبي العسل، التي يمكن أن تستخدم بصورة منهجية التحقيق في شروط وآثار السلوك البشري الجماعي. هذا النموذج يستخدم منبرا متعدد المستخدمين المستندة إلى الكمبيوتر، توفير إعداد التي يمكن أن تتشكل وتتكيف مع أنواع مختلفة من الأسئلة البحثية. يمكن تعيين الشروط الظرفية (مثلاً، نسب التكاليف والفوائد لسلوك معين، الموارد، درجات مختلفة من عدم اليقين والحوافز النقدية) بواسطة المجربون، اعتماداً على السؤال البحثي. تسجل الطلبات كل مشارك من قبل الملقم إحداثيات سداسية مع الطوابع الزمنية في دقة 50 مللي ثانية، ومع كل معرفات. وهكذا، يمكن تعريف متري على playfield، ويمكن قياس بارامترات الحركة (مثلاً، المسافات، السرعة، تجميع، إلخ) للمشاركين على مر الزمن. يمكن الجمع بين بيانات الحركة بدورها مع البيانات غير محوسبة من الاستبيانات حصل داخل نفس الإعداد التجربة.
نموذج قرص العسل يمهد الطريق لأنواع جديدة من تجارب الحركة البشرية. علينا أن نظهر هنا أن هذه التجارب يمكن أن تجعل النتائج مع صلاحية داخلية كافية لتعميق فهمنا للسلوك البشري الجماعي مجدية.
Introduction
المستندة إلى الكمبيوتر عامل متعدد لعبة العسل1 يقدم نموذج منهجي للتحقيق تجريبيا في الحركة البشرية الجماعية كيف تظهر مجموعة هياكل وأنماط من السلوك الفردي. المشاركون البشرية تمثيلاً بصريا كالآلهة (النقاط السوداء) في playfield ظاهري سداسية تشبه العسل (الشكل 1). نقل المشاركين على الصور الرمزية عن طريق النقر بالماوس للوصول إلى الهدف السداسي، تنفق موارد النقل (1 فيديو)، وتعظيم لهم مكافآت نقدية ببناء مجموعات متماسكة (2 فيديو). يمكن التلاعب بها الظروف المكانية (مثلاً، رؤية الشعاع) وهياكل مكافأة (مثل الحقول الهدف النقد)، وقنوات الاتصال من أجل اكتشاف فيها وإلى أي مدى تؤثر هذه القواعد شرط التنسيق والقيادة في الحركة الجماعية.
وضعت القواعد الإجرائية/شرط المباراة والأهداف والمحفزات مكافأة علماء النفس الاجتماعي للتحقيق في الحركة الجماعية البشرية. في أسراب الحيوانات، فضلا عن الحشود البشرية، يستطيع المرء أن يلاحظ الظواهر الناشئة (أي الأنماط العالمية) الرشح من السلوك الفردي الذي يتبع القواعد المحلية. على سبيل المثال، يبدو المدارس من الأسماك، وأسراب من الطيور للتحرك ككيانات متماسكة نحو هدف مكانية2،3،4، على الرغم من أحجام المجموعات الكبيرة التي تحد من قدراتها في مجال الاتصالات العالمية أو بين الأفراد. البحوث التجريبية5،،من67، السلوكية النمذجة8،،من910، و11،الكمبيوتر المحاكاة12، 13 وقد أظهرت أن أنماط معقدة على مستوى المجموعة تظهر في الأنواع المختلفة، بما في ذلك البشر14،،من1516، دون رقابة داخلية أو الإشراف الخارجي. حركة الأفراد المحليين، وفي كثير من الأحيان، قواعد بسيطة على المستوى المجهري كافياً لتوليد الحركة المنتظمة على مستوى العيانية. تساهم هذه التجارب والأدلة المتزايدة2،6 أن أسراب كبيرة ليس فقط، بل أيضا مجموعات صغيرة (المجموعات البشرية فضلا عن المجموعات الحيوانية الأخرى) هي تنسقها قواعد التفاعل المحلي1.
يظهر نهجنا رواية الألعاب الرمزية متعدد المستخدمين المستندة إلى الكمبيوتر باستخدام ميزة رئيسية واحدة في البحث عن دينامية الظواهر الجماعية البشرية. استخدام قرص العسل بس منصة1،17،،من1819، الزمانية لسلوك الحركة الفردية (حركة تحكمها الأفراد الفعلية) يمكن تماما جمع البيانات من الخادم، و تنمية أنماط سلوكية والهياكل الجماعية يمكن أن تحلل بدقة من 50 مللي ثانية (الجدول 1). كما يمكن تقييد الاتصالات الحسية البصرية والسمعية باشتراط يمكن أن يقترب المشاركين باستخدام سدادات الإذن، وسرب وإشراب محطات العمل الخاصة بهم مع الجدران، وغيرها من الشروط سلوك الحشد تجريبيا. نحن التلاعب في عدة تجارب1،17،،من1819، رؤية دائرة نصف قطرها (العالمية مقابل المحلية، الشكل 2)، تقديم حوافز نقدية (الشكل 3 ألف، ب )، مجموعات فرعية (الشكل 4)، ووجود لاعبين آخرين (الشكل 5) من أجل اختبار تأثير هذه المتغيرات على ظهور أنماط سلوكية جماعية مثل البشرية توافدوا السلوك17، القيادة المشتركة 1، و18من المنافسة. واستخدمت لجمع البيانات، إعداد دفاتر عشرة إلى اثني عشر وخادم واحد (الشكل 6).
تنسيق الأنشطة الفردية في الأنواع الحية المجموعة المنظمة ذاتيا جذبت الكثير من الاهتمام العلمي، لا سيما خلال العقد الماضي. الامتحانات واسعة النطاق، من اختيار تشكيل ومسار درب بسيطة في النمل إلى ظهور معقدة هياكل دوامة في أسراب السمك، وحتى الفصل بين تدفقات ثنائية الاتجاه للمشاة2.
مع نموذجنا قرص العسل، ونسهم بأسلوب منهجي للتحقيق أثر خيارات ظرفية متنوعة والقيود والقواعد السلوكية المتنوعة والخصائص الفردية على المستوى المجهري في ظهور تجريبيا هياكل السلوكية العيانية في البشر. ميزة هامة أن النموذج يوفر إعدادات تجريبي يمكن السيطرة عليها بشكل صارم يحددها المجربون، مما يجعل من الممكن للتلاعب قياس نتائج تجربة واحدة أو مقارنة تجارب متعددة. يمكن تكوين playfield الظاهري وفقا لمتطلبات تصميم الدراسة، ويمكن القضاء على قنوات الاتصال الحسي بين المشاركين أو تخفيض وفقا لمعلمات التجربة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون شكل affordances البيئية (مثل، توافق التنافسية وغير التنافسية، وإعدادات الإنقاذ). وهكذا، يفرض برنامجنا الصلاحية الداخلية (أي، مطابقة تصميم الدراسة قدر الإمكان على الأسئلة البحثية) بتوفير إمكانية التعامل مع مراقبة المتغيرات ذات الصلة بمسألة بحثية محددة، باستخدام بيانات حركة الإنسان تخضع لدراسة حركة الإنسان. التجارب الميدانية تقديم فوائد من حيث الصلاحية الخارجية (جينيراليزابيليتي) من نتائج15،،من2021 في العالم الحقيقي، نظراً لأنها لا تحول دون آثار غير معروفة لا يمكن السيطرة عليها/إينسوبريسيبلي الاجتماعية الرموز، فضلا عن السلوكيات غير والفقرة اللفظية في البشر1.
عملت العسل لعبة متعددة عامل قائم على الحاسوب للتحقيق وظهور التنسيق وأنماط القيادة لحقوق اللاعبين نقل صورهم على playfield الظاهري. وقدمت المشاركين فقط المعلومات المحلية حول الحوافز النقدية التي يمكن الحصول عليها في الهدف السداسي، الذي شمل الحافز للتماسك الفريق استناداً إلى تضاعف مكافآت نقدية على عدد من اللاعبين المشاركين الذين انتهى أيضا على نفس الهدف مسدس. في أول سلسلة من الدراسات، ينحصر في إعداد التجربة معلمتين من معلمات بسيطة من يحتشدون في السلوك (الاتساق والتماسك)، وخفض نقل المعلومات المتبادلة إلى “القراءة/تحيل” سوى حركة سلوك المشاركين الآخرين. نحن متنوعة ثم الشعاع البصر من سلوك الحركة المشاركين الأخرى أما رأي العالمي أو المحلي من playfield الظاهري، الذي يتألف من 97 السداسي أصغر، ومحدودية الموارد المستهلكة حركة (التحركات المحتملة) للاعبين.
ويمكن تصميم الشكل وعناصر النظام الأساسي الظاهري والمعلمات المعرفة من قبل المجرب لألعاب قادرة على تشغيلها على منصة قال وفقا لأسئلة بحثية محددة. تبعاً لهدف البحث، يمكن تغيير حجم playfield؛ الألوان والأشكال، والمعاني الرمزية يمكن تكييفها؛ يمكن تنفيذ الموارد؛ ويمكن أن تختلف مكافأة هيكل ومحتوى. أكثر أو أقل يمكن تنفيذها22المعلومات وعدم اليقين، والأفضليات المتعارضة. متفاوتة لاعب عالمي-عرض المعلومات والسيطرة أيضا ممكنة. ولذلك، يمكن أن تكون عبر إرشادات تجريبية، affordances البيئية التجربة غيرت (مثلاً، توافق مقابل سيناريو هروب). في المقطع التالي، نحن سيتم توضيح الكيفية التي يمكن بها تطبيق هذه المتغيرات التي تصف دراسة حقيقية أن استخدام بعض من هذه المعلمات للإجابة على أسئلة الدراسة المحددة.
Protocol
Representative Results
Discussion
مسألة أساسية واحدة في استخدام البيئات الظاهرية عميل متعددة كنموذج بحث للتحقيق في السلوك البشري الجماعي ما إذا كانت النتائج قابلة للتطبيق للسيناريوهات الفعلية. وبعبارة أخرى، تعطي المنهجية النتائج مع صحة بيئية أو خارجية كافية؟ يمثل المشاركون البشرية كالصور الرمزية على playfield ظاهري والسماح لهم بالتحرك عبر نقرات الماوس يقلل من الإشارات الاجتماعية. بالإضافة إلى ذلك، إبقاء الاتصالات إلى أدنى حد يسمح المجربون للتحقيق تحال الرموز السلوكية الضمنية بين البشر التي قد تؤثر على السلوك البشري مجموعة التنسيق والقيادة، وتحت affordance البيئية التي (مثلاً ، الإنقاذ، والمنافسة، والإجلاء) هذه السلوكيات تتأثر بالمزيد، وإلى أي مدى. ما دام هناك الالتزام الصارم بمرحلتي ما قبل الاختبار في البروتوكول وإجراءات الاختبار، يضمن هذا النهج التخفيضي الصلاحية الداخلية. تعديل من أجل السماح بنقل النتائج إلى مجموعة “حقيقية” وديناميات الحشد، مراحل الإعداد والاختبار التجريبي قد تدريجيا لتصبح أكثر تعقيداً (مثل السماح لاتصالات إضافية تتجاوز مجرد تحيل القراءة حركة السلوك، إضافة معلومات عن الخصائص الفردية جزءا لا يتجزأ لغوياً في مختلف سيناريوهات في العالم الحقيقي، إلخ) ووصف في على الشاشة قراءة الإرشادات بالمشاركين قبل بدء اللعبة.
لمعالجة هذه مسألة صلاحية الخارجية، يمكن أن تختلف playfield مسدس [المختار في البداية لتوحيد حركات اللاعب إلى إحداثيات سداسية موحدة، ثنائي الأبعاد، نظراً لسهولة الاستخدام (تم اختبارها مسبقاً) والحد من عوامل التباس]. وسيمكن شبكة ثنائي الأبعاد مع خيار حرية حركة اللاعبين لخلق أكثر من بيانات حركة مستمرة ومعقدة. بيئة ثلاثية الأبعاد التي تم إنشاؤها من قبل محرك الوحدة أو واقعي، على سبيل المثال، يمكن أيضا أن تزيد صحة البيئة والخارجية. ومع ذلك، مع كل خطوة نحو ليسونينج تقييد الحركة، تنشأ مشكلة. مع تزايد تعقيد حرية التنقل في سيناريو محاكاة تأثير الخلط العوامل (مثل الاختلافات في سلوك الأفراد مثل تجربة الكمبيوتر، الألفة مع التوجه المكاني في الألعاب ثلاثية الأبعاد) الزيادات، التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج متحيزة والحد من صلاحية الداخلية.
وميزة هذه الطريقة المبينة في البروتوكول العسل هو أنه يمكن جنبا إلى جنب مع نماذج محاكاة حاسوبية واستخدامها كنموذج لاختبار تجريبي إذا عقد أنماط الجماعية الموجودة في المحاكاة الحاسوبية أيضا للسلوك في مجموعات من البشر. لتعزيز صحة الخارجية لهذه التجارب، ينبغي أن يطلب المشاركون في الاستبيان الخاص بمرحلة ما بعد الاختبار إذا أنها شعرت بما فيه الكفاية، ويمثلها إنسانيا صورهم وما إذا كانت قادرة على إدراك اللاعبين المشاركين كالجهات الفاعلة الإنسانية. يحدد البروتوكول الوجود المادي للاعبين المشاركين جالساً في محطات العمل بجانب بعضها البعض (على الرغم من أن المعلمات بروتوكول يمنع الاتصال السمعي أو البصري الحسي) وتعزيزا لهذه المشاعر لتجسيد البشرية.
وباختصار، توفر أساليب تطبيقها بالعسل النهج المبين في البروتوكول قبل الفحص والاختبار ومراحل ما بعد الاختبار نموذجا جديداً للتحقيق في الآليات الأساسية للظواهر الجماعية مثل فريق التنسيق والقيادة، وداخل المجموعة ديفيرينتياتيون. يعد الأسلوب أهم قيد تعرضها للخطأ البشري بالتجنيد، لا سيما إذا لم تكن صارمة ما يكفي في ضمان أن المشاركين لا تتصل مع بعضها البعض خلال مراحل ما قبل الاختبار والاختبار.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذه البحوث “المبادرة الألمانية للتميز” (الاستراتيجية المؤسسية: https://www.uni-goettingen.de/en/32632.html). ونشكر مارغريتا نيف-هاينريش لبلدها تنقيح الكتابة باللغة الإنكليزية.
Materials
| Notebooks | |||
| Partition walls between work stations | |||
| Earplugs | |||
| Equipment for LAN installation |
References
- Boos, M., Pritz, J., Lange, S., Belz, M. Leadership in Moving Human Groups. PLoS Computational Biology. 10 (4), e1003541 (2014).
- Moussaid, M., Garnier, S., Theraulaz, G., Helbing, D. Collective information processing and pattern formation in swarms, flocks, and crowds. Topics in Cognitive Science. 1 (3), 469-497 (2009).
- Sumpter, D. J. T. . Collective Animal Behavior. , (2010).
- Krause, J., et al. Fish shoal composition: mechanisms and constraints. Proceedings – Royal Society. Biological Sciences. 267 (1456), 2011-2017 (2000).
- Camazine, S., et al. . Self-Organization in Biological Systems. , (2003).
- King, A. J., Sueur, C., Huchard, E., Cowlishaw, G. A rule-of-thumb based on social affiliation explains collective movements in desert baboons. Animal Behavior. 82 (6), 1337-1345 (2011).
- Fischer, J., Zinner, D. Communication and cognition in primate group movement. International Journal of Primatology. 32 (6), 1279-1295 (2011).
- Couzin, I. D., Krause, J. Self-organization and collective behavior in vertebrates. Advances in the Study of Behavior. 32, 1-75 (2003).
- Katz, Y., Tunstrøm, K., Ioannou, C. C., Huepe, C., Couzin, I. D. Inferring the structure and dynamics of interactions in schooling fish. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (46), 18720-18725 (2011).
- Guy, S. J., Curtis, S., Lin, M. C., Manocha, D. Least-effort trajectories lead to emergent crowd behaviors. Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 85 (1), 016110 (2012).
- Shao, W., Terzopoulos, D. Autonomous pedestrians. Proceedings of the 2005 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , (2005).
- Reynolds, C. W. Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model. Seminal Graphics. , 273-282 (1987).
- Pelechano, N., Allbeck, J. M., Badler, N. I. Controlling individual agents in high-density crowd simulation. Proceedings of the 2007 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , 99-108 (2007).
- Helbing, D., Molnár, P., Farkas, I. J., Bolay, K. Self-organizing pedestrian movement. Environment and Planning B: Planning and Design. 28 (3), 361-383 (2001).
- Dyer, J. R. G., Johansson, A., Helbing, D., Couzin, I. D., Krause, J. Leadership, consensus decision making and collective behavior in humans. Philosophical Transactions – Royal Society. Biological Sciences. 364 (1518), 781-789 (2009).
- Moussaid, M., Schinazi, V. R., Kapadia, M., Thrash, T. Virtual Sensing and Virtual Reality: How New Technologies can Boost Research on Crowd Dynamics. Frontiers in Robotics and AI. , (2018).
- Belz, M., Pyritz, L. W., Boos, M. Spontaneous flocking in human groups. Behavioral Processes. 92, 6-14 (2013).
- Boos, M., Franiel, X., Belz, M. Competition in human groups – Impact on group cohesion, perceived stress and outcome satisfaction. Behavioral Processes. 120, 64-68 (2015).
- Boos, M., Li, W., Pritz, J., Fu, X., Luo, J. -. D., Boos, M. Patterns of Group Movement on a Virtual Playfield: Empirical and Simulation Approaches. Social Network Analysis: Interdisciplinary Approaches and Case Studies. , 197-223 (2017).
- Dyer, J. R. G., et al. Consensus decision making in human crowds. Animal Behavior. 75 (2), 461-470 (2008).
- Faria, J. J., Dyer, J. R. G., Tosh, C. R., Krause, J. Leadership and social information use in human crowds. Animal Behavior. 79 (4), 895-901 (2010).
- Conradt, L. Models in animal collective decision-making: information uncertainty and conflicting preferences. Interface Focus. 2 (2), 226-240 (2011).
- Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R., Levin, S. A. Effective leadership and decision-making in animal groups on the move. Nature. 433, 513-516 (2005).
